JP4316076B2 - Composite parts repair equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、修理パッチのレイアップおよびバギング作業を容易に行うとともに、修理に供した部材の再利用化を図るようにした複合材部品修理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の複合材部品の修理パッチを硬化する複合材部品修理装置の一例を図6に示す。図6に示す複合材部品修理装置1は、複合材部品2の修理部位2aに設けられた修理パッチ3を覆うように配置された真空バッグ材4と、この真空バッグ材4の周囲に設けられて修理パッチ3を含む複合材部品2と真空バッグ材4の間に密封空間5を形成するシーラント材6と、真空バッグ材4内の密封空間5に配置されたヒートブランケット7と、このヒートブランケット7の上側に配置されたブリーザ8と、ヒートブランケット7の下側に配置されたブリーダ材9を有する。
【0003】
上記複合材部品修理装置1を用いて複合材部品2の修理部位2aを修理するには、まず、複合材部品2の修理部位2aに相当する部分を除去し、複合材部品2の修理部位2aに接着剤を介してプリプレグ修理パッチ3をセットする。
【0004】
つぎに、修理しようとする複合材部品2の上に孔あき離型フィルム10を配置す、孔あき離型フィルム10の上にブリーダ材9を配置し、ブリーダ材9の上にエッジブリーザ11,11および離型フィルム12を介してヒートブランケット7を配置し、ヒートブランケット7の上にブリーザ8を配置する。
【0005】
つぎに、これら全体を真空バッグ材4で覆い、真空バッグ材4の周囲に配置されたシーラント材6により複合材部品2と真空バッグ材3の間に密封空間5を形成する。
【0006】
つぎに、密封空間5を図示しない真空装置により真空引きし、ヒートブランケット7に埋設された熱線に通電してヒートブランケット7を加熱する。このヒートブランケット7の加熱はヒートブランケット7に接続されたヒートブランケット制御器13により制御される。ヒートブランケット制御器13により制御されたヒートブランケット7の発熱量により修理パッチ3が加熱硬化され、修理パッチ3は複合材部品2の修理部位2aに結合される。これにより、複合材部品2の修理が終了する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
従来の複合材部品修理装置は、真空バッグ材、ブリーザ、離型フィルム、ブリーダ材およびシーラント材を含む多種多様の副資材を必要としているため、修理パッチのレイアップおよびバギング作業が煩雑になり、また、修理部位の曲面形状が小さな曲げを含む場合、ヒートブランケットをこの修理部位の曲面形状に合わせた形状に保持することが難しく、修理部位に真空圧が十分加わらないために、複合材部品の修理部の品質が悪くなってしまうという問題点がある。
【0008】
また、従来の複合材部品修理装置では、複合材部品の修理の際に、ほとんどの副資材にプリプレグ材の樹脂が付着してしまうため、修理に供したほとんどの副資材を再利用することなく廃棄処分するので、修理後の廃棄物が多くなるという問題点もある。
【0009】
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、修理パッチのレイアップおよびバギング作業が容易でかつ修理後の廃棄物も少なくなる複合材部品修理装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の複合材部品修理装置は、装置本体の筒状部の一端側の開口を耐熱性伸縮シートにより閉鎖し、耐熱性伸縮シートを囲むように設けられたシール材により装置本体と複合材部品との間に密封空間を形成し、この密封空間を装置本体に形成された空気通路に連通し、筒状部に液体を収容し、この液体を加熱装置により加熱し、密封空間を真空引きすることで、耐熱性伸縮シートを複合材部品の修理部位に密着させ、加熱装置により加熱された液体により複合材部品の修理部位に設けられた修理パッチを加熱硬化して修理パッチを複合材部品の修理部位に一体結合することで複合材部品の修理を行なう。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【0012】
図1において符号20は本発明による複合材部品修理装置を示し、この複合材部品修理装置20は、フレーム21と筒状部22とを備えた装置本体23を有する。
【0013】
上記フレーム21は、全体形状が上面からみて円形または矩形であり、その中央部に上下を開口した空間24を有する。この空間24は上端から下端まで内方に傾斜した傾斜面を有する周壁25により形成される。この周壁25には空気通路26が形成されている。空気通路26は、一端を空間24に連通し他端を図示しない接続パイプに接続されている。この接続パイプは図示しない真空装置に接続される。フレーム21の下面全周には空間24を囲むように連続した紐状シリコンシール材27が配置されている。
【0014】
上記筒状部22は、下端に半径方向外方に延びるフランジ部28を有する。このフランジ部28の下面に耐熱性伸縮シート29が配置されている。筒状部22は、フランジ部28を耐熱性伸縮シート29を介してフレーム21の上面に形成された支持部30に載置され、図示しない固定手段によりフレーム21に取り付けられる。筒状部22の下端開口は耐熱性伸縮シート29により閉じられることで筒状部22の内部に液体収容空間31が形成される。この液体収容空間31に液体32が収容される。この液体32は、180℃以上の温度に加熱されることがあるので、引火温度が300℃より高い特性を有するシリコンオイルであることが望ましい。また、筒状部22の内部に液体32を加熱するための加熱装置33が上下方向に移動自在に配置されている。この加熱装置33は筒状の通路を閉塞して移動できるようにシリコンシール材34を介して筒状部22の内面に取付けられている。加熱装置33はヒータ35を有し、ヒータ35は配線36を介してヒータ制御器37に接続されている。
【0015】
さらに、筒状部22の内部には、液体収容部31の液体32に検出部38aが埋没するように熱電対のような温度計38が配置されている。この温度計38により検出された液体32の温度検出信号はヒータ制御器37に送られ、このヒータ制御器37から発する制御信号により加熱装置33のヒータ35の温度が制御される。
【0016】
上記複合材部品修理装置20は、図2に示すように、孔あき離型フィルム10およびブリーダ材9を介在して複合材部品2の損傷部2aの上に配置され、空気通路26を図示しない接続パイプを介して真空装置に接続する。
【0017】
つぎに、本発明の複合材部品修理装置20の作用を図2ないし図5を参照して説明する。
【0018】
複合材部品2の損傷部位の修理準備段階として、複合材部品2の修理部位2aに相当する損傷部を複合材部品2から除去し、複合材部品2の修理部位2aの表面処理を行ない、修理部位2aにプリプレグ修理パッチ3を接着剤を介してセットする。
【0019】
つぎに、プリプレグ修理パッチ3を含む複合材部品2の上に、図2に示すように、孔あき離型フィルム10およびブリーダ材9を配置し、その上に複合材部品修理装置20を図3に示すように配置する。この段階においては、空気通路26は大気に連通し、空間24は大気圧と同じであり、耐熱性伸縮シート29は筒状部22の下端開口を閉鎖した水平位置にある。
【0020】
つぎに、空気通路26を図示しない接続パイプを介して真空装置に接続し、真空装置を作動させると、図4に示すように、空間24の空気の真空引きが開始され、空間24の空気圧は低圧状態となり、耐熱性伸縮シート29は、図3に示す位置から図4に示す位置まで中央部分が下方に伸びる。これにより、筒状部22の液体収容空間31に収容されたシリコンオイル32も下方に移動するが、耐熱性伸縮シート29は、全周囲が筒状部22のフランジ部28とフレーム21の支持部30によりシール結合されているので、シリコンオイル32が耐熱性伸縮シート29の伸縮により外部に漏れ出ることはない。
【0021】
さらに、真空装置の作動を続けると、空間24の空気がさらに真空引きされ、図5に示すように、空間24空気圧は真空状態となり、耐熱性伸縮シート29は、具有する伸縮性により中央部分がさらに下方に伸び、プリプレグ修理パッチ3を含む複合材部品2の上に密着する。
【0022】
つぎに、ヒータ制御器37を作動させると、筒状部22の内部に配置された加熱装置33のヒータ35が発熱し、ヒータ35から発する熱で、筒状部22の液体収容空間31に収容されたシリコンオイル32が、プリプレグ修理パッチ3を硬化するのに必要な120℃以上の温度に加熱される。耐熱性伸縮シート29は、プリプレグ修理パッチ3を含む複合材部品2の上に密着しているので、シリコンオイル32の熱は、プリプレグ修理パッチ3を硬化温度以上に加熱し、プリプレグ修理パッチ3を硬化させる。これにより、プリプレグ修理パッチ3は、複合材部品2の修理部位2aに一体的に結合され、複合材部品2の修理が終了する。
【0023】
複合材部品2を修理した後の複合材部品修理装置20は、ヒータ制御器37の作動を止めることでシリコンオイル32の温度が下げられ、真空装置の作動を止めることで図3に示す状態に戻される。
【0024】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、筒状部の開口端を閉鎖する耐熱性伸縮シートを真空引によって修理パッチを含む複合材部品に密着させ、筒状部に収容された液体の熱で修理パッチを加熱硬化させるようにしたので、修理パッチのレイアップおよびバギング作業が簡単になり、修理部位の曲面形状が小さな曲げ半径を含む場合でも、耐熱性伸縮シートートを修理部位の曲面形状に合わせた形状に保持することができ、修理部位に真空圧が十分加わるので、複合材部品の修理部の品質がよくなり、しかも、修理後の廃棄物も少なくなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による複合材部品修理装置の断面図。
【図2】本発明による複合材部品修理装置の使用状態を示す図。
【図3】本発明による複合材部品修理装置を修理しようとする複合材部品に設置した状態を示す図。
【図4】図3に示す複合材部品修理装置の密封空間から空気の一部を真空引きした状態を示す図。
【図5】図3に示す複合材部品修理装置の密封空間から空気を完全に真空引きした状態を示す図。
【図6】従来の複合材部品修理装置を示す図。
【符号の説明】
20 複合材部品修理装置
21 フレーム
22 筒状部
23 装置本体
24 空間
26 空気通路
27 シリコンシール材
29 耐熱性伸縮シート
31 液体収容空間
32 液体
33 加熱装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a composite material parts repairing apparatus that facilitates layup and bagging work of repair patches, and enables reuse of members used for repair.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows an example of a composite part repair device for curing a repair patch for a conventional composite part. The composite material part repair device 1 shown in FIG. 6 is provided around the vacuum bag material 4 and the vacuum bag material 4 arranged so as to cover the
[0003]
In order to repair the
[0004]
Next, the
[0005]
Next, the whole is covered with the vacuum bag material 4, and the sealed space 5 is formed between the
[0006]
Next, the sealed space 5 is evacuated by a vacuum device (not shown), and the heat blanket 7 is heated by energizing the heat wire embedded in the heat blanket 7. Heating of the heat blanket 7 is controlled by a
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Conventional composite parts repair devices require a wide variety of secondary materials including vacuum bag materials, breathers, release films, bleeder materials and sealant materials, making repair patch layup and bagging work complicated. In addition, when the curved shape of the repaired part includes a small bend, it is difficult to hold the heat blanket in a shape that matches the curved shape of the repaired part, and a sufficient vacuum pressure is not applied to the repaired part. There is a problem that the quality of the repair department deteriorates.
[0008]
Also, in the conventional composite parts repair equipment, when repairing composite parts, the resin of the prepreg material adheres to most secondary materials, so most of the secondary materials used for repair are not reused. Since it is disposed of, there is a problem that the waste after repair increases.
[0009]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a composite part repairing apparatus that facilitates repair patch lay-up and bagging and reduces the amount of waste after repair.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The composite material part repairing apparatus of the present invention is such that the opening on one end side of the cylindrical portion of the apparatus main body is closed with a heat resistant elastic sheet, and the apparatus main body and the composite material part are provided by a sealing material provided so as to surround the heat resistant elastic sheet. A sealed space is formed between the air passage and the air passage formed in the main body of the apparatus, the liquid is stored in the cylindrical portion, the liquid is heated by the heating device, and the sealed space is evacuated. Thus, the heat-resistant elastic sheet is brought into close contact with the repaired part of the composite part, and the repair patch provided at the repaired part of the composite part is heated and cured by the liquid heated by the heating device to fix the repair patch to the composite part. Repair composite parts by connecting them to the repair site.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0012]
In FIG. 1,
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
Furthermore, a
[0016]
As shown in FIG. 2, the composite
[0017]
Next, the operation of the composite
[0018]
As a repair preparation stage of the damaged part of the
[0019]
Next, as shown in FIG. 2, a
[0020]
Next, when the
[0021]
Further, when the operation of the vacuum device is continued, the air in the
[0022]
Next, when the
[0023]
After the
[0024]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the heat-resistant elastic sheet that closes the open end of the cylindrical portion is brought into close contact with the composite part including the repair patch by vacuum drawing, and the heat of the liquid contained in the cylindrical portion is used. The repair patch is heat-cured, making repair patch lay-up and bagging easier, and even if the curved surface of the repair site contains a small bending radius, the heat-resistant elastic sheet is matched to the curved shape of the repair site. Since the vacuum pressure is sufficiently applied to the repair site, the quality of the repair part of the composite material part is improved, and the waste after repair is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a composite part repair device according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a use state of a composite material parts repair device according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing a state in which the composite material repair device according to the present invention is installed in a composite material to be repaired.
4 is a view showing a state in which a part of air is evacuated from the sealed space of the composite part repairing apparatus shown in FIG. 3;
5 is a view showing a state in which air is completely evacuated from the sealed space of the composite part repairing device shown in FIG. 3;
FIG. 6 is a view showing a conventional composite material parts repair device.
[Explanation of symbols]
20 Composite material parts repair
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